##05 方块事件

本篇讨论的是方块事件 (Block Event, BE) 的实现原理。

基础部分

• 方块事件的概念与存在意义
• 方块事件的信息结构与相关元件
• 方块事件延迟 (BED) 的通俗认识

进阶部分

• 方块事件队列与广度优先搜索机制

#5.1 什么是方块事件？

在 Minecraft 游戏交互中，为了减少服务器与客户端之间的网络同步压力，游戏会避免把所有复杂方块的巨量数据都在每一刻同步给客户端。

相反，服务端会选择告诉客户端：“这里发生了一个特定的事件”，然后让客户端的方块自己把服务端发生的事情在本地模拟一遍。

方块事件 (Block Event) 就是为了这种高效的 “通知与模拟” 而生的。

#5.1.1 方块事件的信息结构

当一个方块事件被创建时，它包含且仅包含以下四个核心信息：

• 位置pos：事件在哪里发生
• 方块种类block：是哪一种方块在执行这个事件
• 类型type：是哪种具体的事件动作（对活塞而言，代表伸出或收回）
• 数据data：执行该事件时附带的必要参数（对活塞而言，代表推动的朝向）

#5.2 产生方块事件的元件

一部分红石元件会产生方块事件，用途各不相同，包括但不限于以下方块：

...

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#5.2 方块事件延迟 (BED)

当多个方块在同一时间被激活并产生方块事件时，它们会同时执行吗？

Minecraft 的世界观告诉我们：游戏中不存在绝对的 “同时”。即使是在同一游戏刻内，事件的执行也必须有一个先后顺序。这种由执行顺序的时间差造成的现象，就称为方块事件延迟 (Block Event Delay, 简称 BED)

下面展示一下方块事件延迟是怎么在游戏中表现的：

开关拉杆，我们发现，当改变红石块的位置的时候，旁边活塞推出的数量发生了变化，当红石块靠近压线方块的时候，数量减少了，而当红石块远离压线方块的时候，数量增多了。

#5.2.1 深度与队列的通俗理解

你可以把方块事件的执行想象成人们正在排队买票：先来的先执行，后来的后执行。

当一个方块事件执行时，它可能会触发后续的新事件。这些新事件会被追加到队列末尾。为了追踪这些事件是由 “哪一代” 产生的，我们引入深度概念：初始事件深度为 0，它直接产生的事件深度为 1，以此类推，用以刻画事件间的衍生因果链

下面是一个树场 0t 下吸底座的例子，用于展示方块事件深度是如何在实际设计中应用的:

0gt AT：拉杆被拉下

1gt BE 深度 0：粘性活塞开始收回

1gt BE 深度 1：粘性活塞将灰化土拉回，转向粉转向

1gt BE 深度 2：下吸活塞被更新，自检，发现自己被激活，伸出

1gt BE 深度 3：充能方块被移除，更新下吸活塞，自检，发现自己应该收回，添加收回的方块事件，发现自己正在伸出，0t 发生。

3gt TE：全部方块均到位。

4gt BE 深度 0：上下两个普通活塞伸出，泥土的粘性活塞添加方块事件

4gt BE 深度 1：普通活塞伸出，更新粘性活塞，回推粘性活塞伸出，底座激活活塞自检。红石块被移除。

4gt BE 深度 2：上下两个普通活塞收回，发出更新，更新泥土的粘性活塞，粘性活塞自检，发现自己不应该推出，添加收回的方块事件，下方粘性活塞同理

4gt BE 深度 3：红石块粘性活塞和灰化土粘性活塞的 0t 发生，灰化土瞬间到位。红石块到位，控制下吸活塞充能方块的粘性活塞伸出。

6gt TE：红石粉被转向，充能方块到位，底座完成重置。

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#5.4 [进阶] 方块事件队列与广度优先搜索

在源码层面，方块事件的 “排队” 本质上是一个广度优先搜索的队列机制。

在游戏的主循环中，方块事件被存放于一个先进先出的队列中。当某一源点（例如被拉杆激活的中心活塞）以 NC 更新的顺序向周围发出更新是，周围相应的活塞会依次将自己的方块事件压入队列末尾。

执行时，游戏会从队列头部取出一个事件执行：

1. 取出深度为0的第一个节点执行
2. 若该更新引发了新的更新，产生里新的方块事件（深度1）会被按更新顺序压入当前队列的最末端。
3. 游戏继续执行队列中下一个深度为0的节点，直到深度0的事件全部出队，才会开始执行深度1的事件。

这一操作完全等价于广度优先搜索。

这里给出一个例子

其中长边从 + x 延伸至 - x 方向

当拉下拉杆时，中心活塞被激活，并以 - x、+x、+z 的顺序更新周围三个活塞，依次将它们压入队列。游戏随后按顺序执行 - x 方向和 + x 方向的活塞，然后更新 + x 方向的下一个活塞。此时会添加方块事件并将其压入队列，位于 + z 方向活塞之后。接着执行 + z 方向活塞，最后执行 + x 方向的最后一个活塞。

我们可以将每个活塞抽象为一个节点，把深度为 0 的活塞视作根节点。需要注意的是，在实际情况中，这个图可能存在多个源点。我们对这个抽象出的 "活塞图" 进行多源 BFS 模拟，其中子节点加入队列的顺序就是 NC 的更新顺序，这个顺序由子节点相对于父节点的方向决定。已被访问过的子节点将不会被重复访问。